AA肉仔鸡脂肪沉积规律研究与腹脂沉积模型的建立
2015-01-21杨凌云蔡辉益闫海洁刘志云
■杨凌云 蔡辉益 闫海洁 张 姝 刘志云
(中国农业科学院饲料研究所农业部饲料生物技术重点开放实验室,北京 100081)
生长速度更快,饲粮转化率更高,胸肌产量更多是现代商品肉鸡的选育目标,肉仔鸡的生产性能得到改善的同时,也带来了负面效应。与未经遗传选育的鸡种相比,肉仔鸡具有更高的体脂含量。Choct等研究发现,现代肉鸡品系含有15%~20%的胴体脂肪,其中超过85%的脂肪并非生理所需。腹脂和皮下脂肪的过度沉积不仅造成饲粮能量浪费,更降低了屠宰率和经济效益。因此,需要对现代商品肉仔鸡的脂肪沉积规律有更清晰的了解,以更有效地调控肉仔鸡的体脂沉积。
国内外学者对肉鸡脂肪沉积进行了较为广泛的研究,脂肪组织形态学相关研究显示,脂肪沉积早期表现为脂肪细胞数目增加,随时间推移,脂肪细胞体积增大成为脂肪组织增长的主要过程。肉鸡体内各部位脂肪沉积量和速度不一致,腹部脂肪含量最高,皮下脂肪含量较低。皮下脂肪沉积较早,但腹脂沉积速度最快。肉鸡性别、品种、品系不同,脂肪沉积规律也不尽相同。
生长曲线方程是用于描述动物生长随日龄变化关系的数学模型。Gompertz,Logistic,Bertalanffy等模型常用于描述家禽体重或躯体部位生长,预测生长拐点。Gompertz方程也曾用于描述肉鸡胴体成分的沉积规律,包括总体脂、蛋白质、水分、灰分等。腹脂沉积重量与日龄的关系符合生长曲线,张美莉等对脂肪组织生长发育规律进行研究,用Logistic拟合了肉种母鸡腹脂重随日龄变化的关系并取得了较好的拟合度。但类似研究尚未见于商品肉仔鸡。控制商品肉仔鸡腹脂与皮下脂肪的沉积是畜牧工作者关注的焦点之一。本试验试图建立腹脂随日龄变化的数学模型,预测其生长拐点,探究现代商品肉仔鸡胴体脂肪沉积特点,为寻找更有效的饲粮调控方法提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验动物与饲养管理
试验所用爱拔益加(AA)肉仔鸡购自华都商品肉仔鸡孵化场,选用144只身体健康,体重相近的1日龄AA公肉仔鸡,随机分为6个重复,每重复24只鸡。1日龄肉仔鸡舍温34℃,以后每周降低2℃,每天23 h光照,自由采食和饮水,正常免疫,试验期间每天观察记录鸡群情况。肉仔鸡分1~3周、4~6周两阶段饲养。参考《鸡饲养标准》(NY/T 33-2004)的饲养标准配制饲粮,不同阶段试验饲粮组成及营养水平见表1。
表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)
1.2 测定指标与方法
于第1、7、14、21、28、35、42日龄,每重复随机取3只体重接近均值的肉仔鸡进行屠宰试验。屠宰试验前进行禁食(自由饮水),测定活重(Live weight,LW)、腹脂重(Abdominal fat weight,AFW)以及皮下脂肪厚(Subcutaneous fat thickness,SFT),计算腹脂率。
活重:肉仔鸡禁食8 h后,直接称重记录。
腹脂重:取腹部板油和肌胃周围脂肪称重,肠脂不易剥离,故不计算在内。
皮下脂肪厚度:用电子卡尺测量尾椎前端,沿背侧正中线切开后的皮肤转角处的厚度(包括皮肤),单位以mm表示。
腹脂率:腹脂率(%)=腹脂重/活重×100。
1.3 数据处理
计算不同日龄肉仔鸡LW、AFW、SFT的平均值和标准差,LW、AFW的累积生长系数和相对生长系数,并使用Excel 2010进行散点图曲线绘制。使用SPSS 19.0对LW,AFW的生长曲线进行非线性回归方程拟合及拟合度分析。对SFT进行线性回归分析。
累积生长系数为各采样时间点实测值。相对生长系数以一周作为采样时间间隔,根据相邻两次采样重量的统计平均值计算,相对生长系数计算公式Y=2×(W2-W1)/(W2+W1)。其中Y表示所测部位某阶段的相对生长系数,W1表示该阶段初所测重量,W2表示该阶段末所测重量。非线性回归方程拟合采用3种在禽类上取得较好拟合度的生长曲线模型进行分析比较,其方程和参数意义如表2所示,动物到达生长曲线拐点时,生长速率最快。A、B、k分别为方程的3个常数参数,t为日龄。
表2 生长曲线方程及参数计算
2 结果与分析
2.1 不同日龄AA肉仔鸡的脂肪沉积趋势分析
肉仔鸡在不同日龄时的LW,AFW,SFT均值及标准差数据见表3。1日龄LW为总体均值。通过解剖发现1日龄肉仔鸡腹部和皮下脂肪沉积接近于零,为便于进一步进行方程拟合,故以0.1作为AFW和SFT的初始值。由图1和图2可知,LW和AFW的增长呈S曲线型,在前期生长较为缓慢,后期生长较为迅速,之后生长又趋于平缓。由图3可知,SFT在前五周表现出明显的线性增长趋势,其线性回归方程Y=0.173 1x+0.233 3,拟合度R2=0.996 7,式中:x为日龄;Y为SFT。
表3 不同日龄AA肉公鸡的活重、腹脂重及皮下脂肪厚(平均值±标准差)
图1 AA公肉仔鸡活重的累积生长曲线
图3 AA公肉仔鸡皮下脂肪厚的线性回归方程
图4 不同日龄AA公肉仔鸡的腹脂率
如表3、表4和图5所示,肉仔鸡胴体和腹脂的生长、沉积强度随日龄而变化,LW相对生长系数总体呈下降趋势,AFW相对生长系数波动较大。0~7 d,AFW相对生长系数(151.29%)远高于LW相对生长系数(106.38%)。AFW相对生长系数在14~21 d出现最低值(62.16%),与LW相对生长系数(63.62%)接近,该时期腹脂生长强度较弱。21~28 d,AFW相对生长系数恢复较高水平(104.08%),35~42 d,再次降低并接近LW相对生长系数。
表4 不同日龄AA公肉仔鸡活重及腹脂重的相对生长系数(%)
图5 AA公肉仔鸡活重及腹脂重的相对生长系数
2.2 AA肉仔鸡的LW及AFW曲线拟合
用3种模型拟合LW随日龄变化的生长规律,Gompertz和Logistic的拟合度均为0.988。Gompertz拟合出的拐点日龄为36 d,最大日增重99 g。Logistic拟合出的拐点日龄为31 d,最大日增重106 g。
用3种模型拟合AFW随日龄变化的沉积规律,其模型参数与拟合度如表5所示。Gompertz与Logistic模型都能较好的拟合腹脂重随日龄变化的关系,Logistic的拟合度(R2=0.965)略优于 Gompertz(R2=0.963)。两模型拟合出的沉积拐点日龄和最大日增重数值较为接近,AFW的拐点日龄为28~30 d,最大日增重在2.27~2.52 g之间。
3 讨论
3.1 不同日龄AA肉仔鸡脂肪沉积趋势
腹部是肉仔鸡的主要脂肪沉积部位,根据累积生长曲线图可以看出,腹脂的沉积曲线呈S型,在前三周沉积速度较为缓慢,在后3周沉积速度较为迅速。
脂肪沉积的普遍规律是皮下脂肪早于腹部脂肪,不同品种出现时间有区别。顾志良等发现,Tegel初生雏鸡难以观察到明显的腹部与皮下脂肪沉积,1周龄时皮下脂肪沉积出现,腹脂沉积在2周龄时被观察到。付睿琦等研究发现,0周龄的北京油鸡腹部无明显脂肪沉积,皮下有大量(相对)可见脂肪,2周龄时腹部有较多可见脂肪。河田鸡在1周龄时可观察到腹部和皮下脂肪沉积。本试验中,对1日龄和3日龄公AA肉仔鸡进行解剖时,未观察到明显的皮下和腹部脂肪沉积。1周龄时观察到不明显的皮下和腹部脂肪沉积,2周龄时出现了明显的腹脂沉积。
表5 3种曲线模型对AA公肉仔鸡活重及腹脂重的参数估计值及拟合度
皮下脂肪厚在35 d前呈线性增长,线性回归方程的R2为0.996 7。根据其他研究结果,42日龄AA肉仔鸡背部皮下脂肪厚可达6~8 mm,本试验42日龄SFT实测值低于其他研究的实测值,与35 d前表现出来的增长趋势不符,可能受样品采集人员误差影响,根据拟合出的线性回归方程,42日龄AA公肉仔鸡背部SFT预测值为7.5 mm,与其他研究结果较为一致。SFT与AFW和LW均呈正相关,其数值受脂肪沉积和胴体生长两方面因素的影响。皮下脂肪沉积时间较早,但沉积速度和强度变化不大,Ricard等研究与本试验结果一致。Butterwith等发现脂蛋白脂酶在肉仔鸡脂肪组织生长调节中起关键作用,腹脂与皮下脂肪的沉积时间和速度存在差异,原因可能包括脂肪组织内的激素和酶活差异,以及微血管组织发育状态。
由图4可知,7~14 d,腹脂率快速升高;14~21 d,腹脂率几乎没有变化;21~42 d,腹脂率的数值高于前期,但仍表现出先升高后持平的趋势。Tzeng等在研究中发现,腹脂率的生长速度曲线与活重或者屠体重相比较为陡峭,表明腹脂生长速度达到峰值的时间较早,且到达峰值后很快降低,这与本研究结果一致。
LW与AFW的相对生长系数存在差异。LW相对生长系数随日龄增加逐渐降低,AFW相对生长系数的总趋势随日龄增加而降低,但中间波动较大。前期(1~21 d)AFW初始值较低,相对生长系数较高。后期(21~42 d)AFW初始值较高,虽然相对生长系数低于前期,但绝对增重高于前期。21~35 d是腹脂的快速沉积阶段,这一时间段内AFW的快速增加,与图4相应时间段内腹脂率上升趋势相吻合。Guo等研究发现,肥鸡系脂肪组织在3~5周龄时的增长依赖细胞数目和体积增加,5~7周龄主要依赖细胞体积增加。饲粮能量和蛋白质水平对9周龄前的肉鸡脂肪组织细胞大小有显著影响,Widyaratne等发现,腹脂沉积随饲粮ME/CP值升高而增多。本试验前期饲粮ME/CP值为0.60,后期ME/CP值为0.67。可以推测,AFW和腹脂率在21 d后表现出的快速升高,受肉仔鸡脂肪组织生长发育和饲粮营养水平变化双重因素影响。
3.2AA肉仔鸡的LW及AFW曲线拟合
AFW的曲线拟合度总体低于LW的曲线拟合度,说明样本中AFW的离散度较高。在不同个体中,腹脂沉积差距较大,这种差别为筛选生长迅速而腹脂较少的个体提供了选择基础。
前人对禽类生长曲线已有大量研究,Brody提出,体增重随日龄变化的过程呈非线性增长,S形曲线能更好的描述动物的生长过程。Ricklefs等指出,用S形曲线来描述不同家禽的生长过程,拟合度高,方程参数少。他比较了Gompertz,Bertalanffy,Logistic和Richards 4种模型,并认为Gompertz模型更适用于家禽。Aggrey用Richards,Gompertz和Logistic 3种非线性方程对肉鸡的不同部位的生长进行拟合比较,R2均达到0.98以上。国内有人用上述生长模型拟合地方鸡种的生长曲线,如溧阳鸡,桂香鸡等,均得到较高的拟合度。
本试验分别采用Gompertz,Logistic,Bertalanffy 3种常见的禽类生长模型对LW和AFW进行拟合。在Logistic和Gompertz模型上取得了较好的拟合度。根据两种曲线的R2来看,Logistic对AFW的拟合度略高于Gompertz,因为21 d前,Logistic计算出的AFW预测值与实测值更为接近。对LW进行拟合,两方程的拟合度相同,根据王月超等、张红等研究结果,Logistic与Gompertz相比,Logistic对成熟体重的预测值偏低,Gompertz更适合描述禽类早期的快速生长过程。方程预测出AFW沉积拐点在28 d左右,而LW生长拐点在35 d左右。这与腹脂重和活重的累积生长曲线图显示的结果一致。根据两者拐点日龄不同,可以考虑在腹脂快速沉积阶段(21~35 d)将饲粮的ME/CP值适当降低,从而更有效的限制腹脂沉积。
4 结论
①腹脂和背部皮下脂肪的沉积规律不同,腹脂出现较晚,沉积速度快。背部皮下脂肪出现较早但沉积速度比较缓慢。与活重相比,腹脂重存在较大的个体差异。
②通过对腹脂重量的累积生长曲线绘制,发现腹脂的发育规律分成两阶段。腹脂在1周龄时开始出现,前三周沉积速度慢,沉积重量低。3周龄后腹脂沉积速度快,增重多,是主要沉积阶段。皮下脂肪厚随日龄线性增长,与腹脂重正相关,可以作为观测脂肪沉积的活体指标,对生产具有指导意义。
③建立了腹脂重量的生长模型,拟合度达到0.965。根据拟合的数据显示,腹脂在28 d左右达到最大沉积速度,之后开始减缓。腹脂拐点日龄早于整体体重的拐点日龄(35 d),另外,由于肉鸡各阶段生长发育变化较大,本试验对腹脂与皮下脂肪的方程拟合预测值仅适用于1~42日龄肉仔鸡。
④腹脂在21~35 d间日沉积量和沉积速度都达到最大值。腹脂沉积速度的变化受肉仔鸡脂肪组织发育和饲粮营养水平的双重影响。通过饲粮调控腹脂沉积时,应该更加注意饲养后期阶段的饲粮组成。
(参考文献27篇,刊略,需者可函索)